NL9101931A - FREE-PISTON MOTOR WITH HYDRAULIC AGGREGATE. - Google Patents
FREE-PISTON MOTOR WITH HYDRAULIC AGGREGATE. Download PDFInfo
- Publication number
- NL9101931A NL9101931A NL9101931A NL9101931A NL9101931A NL 9101931 A NL9101931 A NL 9101931A NL 9101931 A NL9101931 A NL 9101931A NL 9101931 A NL9101931 A NL 9101931A NL 9101931 A NL9101931 A NL 9101931A
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- piston
- chamber
- space
- free
- discharge
- Prior art date
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01B—MACHINES OR ENGINES, IN GENERAL OR OF POSITIVE-DISPLACEMENT TYPE, e.g. STEAM ENGINES
- F01B11/00—Reciprocating-piston machines or engines without rotary main shaft, e.g. of free-piston type
- F01B11/02—Equalising or cushioning devices
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B71/00—Free-piston engines; Engines without rotary main shaft
- F02B71/02—Starting
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B71/00—Free-piston engines; Engines without rotary main shaft
- F02B71/04—Adaptations of such engines for special use; Combinations of such engines with apparatus driven thereby
- F02B71/045—Adaptations of such engines for special use; Combinations of such engines with apparatus driven thereby with hydrostatic transmission
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Valve Device For Special Equipments (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
Description
Vrije-zuigermotor met hydraulisch aggregaatFree-piston engine with hydraulic unit
De uitvinding heeft betrekking op een vrije-zuigermotor met hydraulisch aggregaat volgens de kop van conclusie 1.The invention relates to a free piston engine with hydraulic aggregate according to the preamble of claim 1.
Bij een bekende uitvoering van een dergelijke vrije-zuigermotor bestaan de afvoermiddelen van de tweede kamer uit een afvoerkanaal met een terugslagklep. Aan het einde van de beweging van de zuiger van de tweede naar de eerste stand, dat wil zeggen aan het einde van de expansieslag sluit de genoemde terugslagklep zodra de druk in de kamer kleiner wordt dan de druk in de accumulator plus de veerdruk van de klep. Het sluiten van de terugslagklep dient snel plaats te vinden, omdat anders hydraulische vloeistof naar de kamer kan terugstromen en derhalve de zuiger alweer over enige afstand naar de tweede stand terugbeweegt, terwijl het de bedoeling is de zuiger in zijn eerste stand vast te houden totdat een nieuwe compressie-en expansieslag nodig is. Dit snelle sluiten van de terugslagklep vereist een hoge veerdruk in de terugslagklep. Dit leidt echter tot een hoge stromingsweerstand bij de doorstroming van hydraulische vloeistof door deze terugslagklep tijdens de expansieslag van de zuiger, waardoor veel stromings-verliezen optreden.In a known embodiment of such a free-piston engine, the discharge means of the second chamber consist of a discharge channel with a non-return valve. At the end of the movement of the piston from the second to the first position, i.e. at the end of the expansion stroke, the said check valve closes as soon as the pressure in the chamber becomes less than the pressure in the accumulator plus the spring pressure of the valve . The closing of the non-return valve must take place quickly, otherwise hydraulic fluid can flow back to the chamber and therefore the piston will again move back some distance to the second position, while the intention is to hold the piston in its first position until a new compression and expansion stroke is needed. This rapid closing of the non-return valve requires high spring pressure in the non-return valve. However, this leads to a high flow resistance in the flow of hydraulic fluid through this non-return valve during the expansion stroke of the piston, resulting in many flow losses.
De onderhavige uitvinding beoogt een vrije-zuigermotor met hydraulisch aggregaat van de in de aanhef genoemde soort te verschaffen, waarbij dit bezwaar op doeltreffende wijze is opgeheven.The present invention aims to provide a free-piston engine with hydraulic aggregate of the type mentioned in the preamble, wherein this drawback is effectively eliminated.
Hiertoe vertoont de vrije-zuigermotor met hydraulisch aggregaat volgens de uitvinding de kenmerken van het kenmerkende deel van conclusie 1.To this end, the free-piston engine with hydraulic aggregate according to the invention has the features of the characterizing part of claim 1.
Door de maatregelen volgens de uitvinding wordt tijdens het eerste deel van de expansieslag gebruik gemaakt van de afvoerkanaalmiddelen met lage stromingsweerstand, zodat weinig hydraulische verliezen optreden. Aan het einde van de expansieslag, wanneer de snelheid van de zuiger aanzienlijk is afgenomen, worden de eerste afvoerkanaalmiddelen buiten werking gesteld en vindt de afvoer van hydraulische vloeistof uit de kamer nog slechts via de tweede afvoerkanaalmiddelen met snelle terugslagklep plaats. Op deze wijze zijn de beide tegengestelde doelen van lage stromingsweerstanden en weinig terugvering van de zuiger vanuit het onderste dode punt op effectieve manier bereikt.Due to the measures according to the invention, during the first part of the expansion stroke, use is made of the drain means with low flow resistance, so that little hydraulic losses occur. At the end of the expansion stroke, when the speed of the piston has decreased considerably, the first discharge means are deactivated and the hydraulic fluid is discharged from the chamber only through the second discharge means with a quick check valve. In this way, both opposing goals of low flow resistances and little piston springback from the bottom dead center have been effectively achieved.
Een verdere vermindering van de terugvering van de zuiger vanuit het onderste dode punt wordt verkregen, indien de genoemde snel sluitende terugslagklep dicht bij de kamer in de bijbehorende tweede afvoerkanaalmiddelen zijn geplaatst.A further reduction in piston rebound from the bottom dead center is obtained if said fast closing check valve are located close to the chamber in the associated second discharge means.
Op deze wijze is namelijk het volume van onder druk staande en de terugvering van de zuiger veroorzakende hydraulische vloeistof geminimaliseerd, waardoor de expansie van deze hydraulische vloeistof slechts een kleine terugvering van de zuiger veroorzaakt.Namely, in this way the volume of pressurized hydraulic fluid causing the piston spring back is minimized, whereby the expansion of this hydraulic fluid causes only a small spring back of the piston.
De uitvinding zal hierna worden toegelicht aan de hand van de tekeningen, die uitvoeringsvoorbeelden van de vrije-zuigermotor volgens de uitvinding weergeven.The invention will be explained below with reference to the drawings, which show exemplary embodiments of the free-piston engine according to the invention.
Fig. 1 is een zeer schematische langsdoorsnede van een vrije-zuigermotor met een vereenvoudigd schema van het bijbehorende hydraulische aggregaat.Fig. 1 is a very schematic longitudinal section of a free-piston engine with a simplified diagram of the associated hydraulic unit.
Fig. 2 is een langsdoorsnede van een meer reële constructieve uitvoering van de vrije-zuigermotor met het hydraulische aggregaat volgens fig. 1.Fig. 2 is a longitudinal sectional view of a more real constructional design of the free-piston engine with the hydraulic unit of FIG. 1.
Fig. 3 is een met fig. 1 overeenkomende doorsnede van een tweede uitvoeringsvoorbeeld van de vrije-zuigermotor met bijbehorend hydraulisch aggregaat.Fig. 3 is a sectional view corresponding to FIG. 1 of a second exemplary embodiment of the free-piston engine with associated hydraulic unit.
Fig. 4 is een grafiek die de zuigerverplaatsing als functie van de tijd illustreert, aan het einde van de expan-sieslag van de zuiger.Fig. 4 is a graph illustrating piston displacement as a function of time at the end of the piston expansion stroke.
Fig. 1 toont schematisch een eerste uitvoeringsvoor-beeld van een vrije-zuigermotor met hydraulisch aggregaat volgens de onderhavige uitvinding. Deze vrije-zuigermotor omvat een cilinder 1 en een in de cilinder 1 aangebrachte, één zijde van een verbrandingsruimte 3 begrenzende zuiger 2, die in de cilinder 1 heen en weer beweegbaar is tussen een eerste stand waarin het volume van de verbrandingsruimte 3 in de cilinder 1 maximaal is (het zogenaamde onderste dode punt, ODP), en een tweede stand waarin het volume van de verbrandingsruimte 3 in de cilinder 1 minimaal is (het zogenaamde bovenste dode punt, BDP). De vrije-zuigermotor volgens de uitvinding werkt volgens het dieselprincipe, waarbij in de met gecomprimeerde verbrandingslucht gevulde verbrandingsruimte 3 brandstof wordt gespoten die door zelfontbranding ontsteekt. Hier- toe bevindt zich in een, de verbrandingsruimte 3 aan de van de zuiger 2 afgekeerde zijde begrenzende cilinderkop 4 een verstuiver 5 voor het indirect of direct inspuiten van vloeibare brandstof zoals dieselolie. Voor het aanzuigen van lucht sluit op de ruimte in de cilinder 1 onder de zuiger 2 een met een terugslagklep 6 uitgevoerd inlaatkanaal 7 aan, waarin lucht wordt aangezogen bij verplaatsing van de zuiger 2 van de genoemde eerste stand naar de genoemde tweede stand, dat wil zeggen tijdens de compressieslag. Een verbindings- of spoelka-naal 8 zorgt ervoor dat de door het inlaatkanaal 7 aangezogen lucht tijdens de expansieslag van de zuiger 2, dat wil zeggen van de tweede stand naar de eerste stand van de zuiger 2, de lucht vanuit de ruimte onder de zuiger 2 naar de verbrandingsruimte 3 boven de zuiger 2 wordt gevoerd. De na de verbranding van het brandstof-luchtmengsel ontstane verbrandingsgassen worden via een uitlaatkanaal 9 afgevoerd.Fig. 1 schematically shows a first exemplary embodiment of a free-piston engine with hydraulic aggregate according to the present invention. This free-piston engine comprises a cylinder 1 and a piston 2 arranged in the cylinder 1, bounding one side of a combustion chamber 3, which is movable back and forth in the cylinder 1 between a first position in which the volume of the combustion chamber 3 in the cylinder 1 is maximum (the so-called bottom dead center, ODP), and a second position in which the volume of the combustion space 3 in the cylinder 1 is minimal (the so-called top dead center, BDP). The free-piston engine according to the invention operates according to the diesel principle, wherein fuel is injected into the combustion chamber 3 filled with compressed combustion air and which ignites by spontaneous combustion. To this end, an injector 5 for indirectly or directly injecting liquid fuel such as diesel oil is located in a cylinder head 4, bounding the combustion space 3 on the side facing away from the piston 2. For the intake of air, an inlet channel 7 fitted with a non-return valve 6 is connected to the space in the cylinder 1 below the piston 2, in which air is drawn in when the piston 2 is moved from said first position to said second position, i.e. say during the compression stroke. A connecting or flushing channel 8 ensures that the air drawn in through the inlet channel 7 during the expansion stroke of the piston 2, i.e. from the second position to the first position of the piston 2, the air from the space below the piston 2 is fed to the combustion space 3 above the piston 2. The combustion gases produced after the combustion of the fuel-air mixture are discharged via an exhaust duct 9.
Aan de van de verbrandingsruimte 3 afgekeerde zijde van de zuiger 2 is een plunjervormige verlenging 10 gevormd, die enerzijds de zuiger 2 in zijn rechtlijnige heen en weer gaande beweging geleidt, doch als belangrijkste functie heeft het omzetten van het tijdens de verbranding van het brandstof-luchtmengsel in de verbrandingsruimte 3 in de zuiger 2 veroorzaakte mechanische energie in hydraulische energie, en anderzijds het omzetten van hydraulische energie in mechanische energie in de zuiger 2 voor het uitvoeren van de compressieslag van de zuiger 2.On the side of the piston 2 facing away from the combustion space 3, a plunger-shaped extension 10 is formed, which on the one hand guides the piston 2 in its rectilinear reciprocating movement, but the main function of which is to convert the fuel during combustion of the fuel. air mixture in the combustion space 3 in the piston 2 produced mechanical energy into hydraulic energy, and, on the other hand, converting hydraulic energy into mechanical energy in the piston 2 to perform the compression stroke of the piston 2.
Voor deze functies is de plunjervormige zuigerver-lenging 10 in deze eerste uitvoering voorzien van -vanaf de zuiger 2 gezien- een eerste stangdeel 11 van kleine diameter, een daarop aansluitend eerste plunjerdeel 12 van grote diameter, een tweede stangdeel 13 met een diameter die ligt tussen die van het eerste stangdeel 11 en het eerste plunjerdeel 12, en een aan het vrije uiteinde van de plunjervormige verlenging 10 gelegen tweede plunjerdeel 14 met een iets grotere diameter dan die van het tweede stangdeel 13.For these functions, the plunger-shaped piston extension 10 in this first embodiment comprises -from the piston 2-a first rod part 11 of small diameter, a first plunger part 12 of large diameter adjoining it, a second rod part 13 with a diameter which lies between that of the first rod part 11 and the first plunger part 12, and a second plunger part 14 situated at the free end of the plunger-shaped extension 10 with a slightly larger diameter than that of the second rod part 13.
Een compressiedeel 20 van het hydraulisch aggregaat voor het door de zuiger 2 laten uitvoeren van de compressieslag omvat de volgende onderdelen.A compression part 20 of the hydraulic unit for carrying out the compression stroke by the piston 2 comprises the following parts.
In het motorblok is een eerste kamer 15 gevormd, waarvan een ruimte 16 aan één zijde wordt afgesloten door een aan één uiteinde van het eerste plunjerdeel 12 gevormd eerste axiaal vlak 17. Het volume van deze ruimte 16 in de eerste kamer 15 neemt toe bij de expansieslag van de zuiger 2 van zijn eerste naar zijn tweede stand. Aan de andere zijde van het eerste plunjerdeel 12 is een ruimte 18 gevormd, dat door een verder axiaal vlak 19 van het eerste plunjerdeel 12 beweegbaar is afgesloten.A first chamber 15 is formed in the engine block, a space 16 of which is closed on one side by a first axial surface 17 formed on one end of the first plunger part 12. The volume of this space 16 in the first chamber 15 increases at the expansion stroke of the piston 2 from its first to its second position. On the other side of the first plunger part 12, a space 18 is formed, which is movably closed by a further axial plane 19 of the first plunger part 12.
Verder omvat het compressiedeel 20 van het hydraulische aggregaat een compressiedrukaccumulator 21 die via een aantal kanalen of leidingen op de ruimten 16 en 18 van de eerste kamer 15 aansluit. Een eerste verbindingskanaal 22 sluit op de eerste kamer 15 aan op een zodanige plaats dat alleen een werkzame verbinding tussen de ruimte 16 van de eerste kamer 15 en de compressiedrukaccumulator 21 tot stand brengbaar is in standen van de zuiger aangrenzend aan het bovenste dode punt van de zuiger 2, dat wil zeggen dat tijdens een laatste, maar wel kleinste, deel van de expansieslag van de zuiger 2 en een eerste deel van de compressieslag van de zuiger 2 het verbindingskanaal 22 wordt afgesloten door de omtrekswand van het eerste plunjerdeel 12 dat passend in de eerste kamer 15 is opgenomen. Het verbindingskanaal 22 bezit een lage stromings-weerstand en is zonder kleppen uitgevoerd, zodat de verbinding tussen de ruimte 16 in de eerste kamer 15 en de drukaccumula-tor 21 geheel door het eerste plunjerdeel 12 van de zuigerver-lenging 10 wordt bestuurd. Een tweede verbindingskanaal 23 is uitgevoerd met een twee-standen-klep 24, in een eerste stand waarvan het tweede verbindingskanaal 23 is gesloten (zie fig. 1) en in een tweede stand waarvan hydraulische vloeistof kan lopen van de drukaccumulator 21 naar de ruimte 16 van de eerste kamer 15. Tussen het eerste en tweede verbindingskanaal 22, 23 bevindt zich een tussenleiding 25 met een terugslagklep 26, welke terugslagklep 26 van het type is dat snel sluit en alleen hydraulische vloeistof doorlaat vanuit de ruimte 16 van de eerste kamer 15 naar de drukaccumulator 21. Deze terugslagklep 26 kan van een gebruikelijke constructie zijn, waarbij een krachtige veer voor een snelle sluiting van de klep zorgt. De terugslagklep 26 is zo dicht mogelijk bij de ruimte 16 in de eerste kamer 15 geplaatst, zoals in fig. 2 is te zien.Furthermore, the compression part 20 of the hydraulic unit comprises a compression pressure accumulator 21 which connects to spaces 16 and 18 of first chamber 15 via a number of channels or conduits. A first connecting channel 22 connects to the first chamber 15 in such a location that only an effective connection between the space 16 of the first chamber 15 and the compression pressure accumulator 21 can be established in positions of the piston adjacent to the top dead center of the piston 2, i.e. during a last, but smallest, part of the expansion stroke of the piston 2 and a first part of the compression stroke of the piston 2, the connecting channel 22 is closed by the circumferential wall of the first plunger part 12 which fits in the first chamber 15 is included. The connecting channel 22 has a low flow resistance and is valve-free, so that the connection between the space 16 in the first chamber 15 and the pressure accumulator 21 is entirely controlled by the first plunger part 12 of the piston extension 10. A second connecting channel 23 is provided with a two-position valve 24, in a first position of which the second connecting channel 23 is closed (see fig. 1) and in a second position of which hydraulic fluid can flow from the pressure accumulator 21 to the space 16 of the first chamber 15. Between the first and second connecting channel 22, 23 there is an intermediate pipe 25 with a non-return valve 26, which is non-return valve 26 of the type which closes quickly and only allows hydraulic fluid to pass from the space 16 of the first chamber 15 to the pressure accumulator 21. This non-return valve 26 can be of a conventional construction, wherein a powerful spring ensures that the valve closes quickly. The check valve 26 is placed as close as possible to the space 16 in the first chamber 15, as can be seen in Fig. 2.
Een derde verbindingskanaal 27 kan een verbinding tot stand brengen tussen de ruimte 18 van de eerste kamer 15 en de drukaccumulator 21 en wel in het geval dat de motor moet worden gestart en daarvoor de zuiger 2 naar zijn onderste dode punt moet worden gebracht, of in het geval van een zogenaamde "misfiring", waarbij de verbranding in de verbrandingsruimte 3 niet voldoende is geweest om de zuiger 2 een voldoende grote expansieslag te laten uitvoeren en zodoende de zuiger 2 met behulp van de druk uit de drukaccumulator 21 naar het onderste dode punt moet worden gebracht. Hiertoe wordt een in het derde verbindingskanaal 27 opgenomen twee-standen-klep 28 in die stand geplaatst waarin hydraulische vloeistof van de drukaccumulator 21 naar de ruimte 18 in de eerste kamer 15 kan stromen en derhalve een compressiedruk op het verdere axiale vlak 19 van het eerste plunjerdeel 12 wordt uitgeoefend. In de normale bedrijfsstand van de vrije-zuigermotor staat de twee-standen-klep 28 in de in fig. 1 weergegeven stand waarbij de ruimte 18 van de eerste kamer 15 met een niet weergegeven lage-drukre-servoir in verbinding staat.A third connecting channel 27 can establish a connection between the space 18 of the first chamber 15 and the pressure accumulator 21 in case the engine has to be started and the piston 2 has to be brought to its bottom dead center for this, or in the case of a so-called "misfiring", in which the combustion in the combustion space 3 has not been sufficient to allow the piston 2 to execute a sufficiently large expansion stroke and thus the piston 2 by means of the pressure from the pressure accumulator 21 to the bottom dead center. must be brought. To this end, a two-position valve 28 included in the third connecting channel 27 is placed in that position in which hydraulic fluid can flow from the pressure accumulator 21 to the space 18 in the first chamber 15 and thus a compression pressure on the further axial plane 19 of the first plunger part 12 is exercised. In the normal operating position of the free-piston engine, the two-position valve 28 is in the position shown in Fig. 1, the space 18 of the first chamber 15 communicating with a low-pressure reservoir (not shown).
Op de ruimte 16 nabij het verbindingskanaal 23 sluit nog een lekklep 54 aan, die tijdens de compressieslag van de zuiger 2 door de druk uit de compressiedrukaccumulator 21 wordt bewogen naar een stand waarin deze als terugslagklep werkt die afvoer van hydraulische vloeistof uit de ruimte 16 tegengaat en slechts bij stilstand van de zuiger 2 door een terugstelveer in een stand wordt gedrukt die afvoer uit de ruimte 16 toestaat.A leakage valve 54 is connected to the space 16 near the connecting channel 23, which during the compression stroke of the piston 2 is moved by the pressure from the compression pressure accumulator 21 to a position in which it acts as a non-return valve which prevents discharge of hydraulic fluid from the space 16 and only when the piston 2 is stationary is pressed by a return spring into a position which allows discharge from the space 16.
Het in zijn geheel met verwijzingscijfer 29 aangeduide arbeidsdeel van het hydraulische aggregaat van de vrije-zuigermotor volgens de uitvinding omvat de volgende onderdelen.The working part of the hydraulic unit of the free-piston engine according to the invention, denoted in its entirety by reference numeral 29, comprises the following parts.
Het tweede stangdeel 13 en het tweede plunjerdeel 14 kunnen bewegen in een tweede kamer 30 die is verdeeld in een eerste kamerdeel 31 met een diameter die groter is dan de diameter van het plunjerdeel 14, en een tweede kamerdeel 32 met een diameter die is aangepast aan die van het tweede plunjerdeel 14, zodat het tweede plunjerdeel 14 afdichtend in het tweede kamerdeel 32 past. Het tweede plunjerdeel 14 is voorzien van een eerste axiaal vlak 49 waarop de druk in het eerste kamerdeel 31 van de tweede kamer 30 kan werken, en een tweede axiaal vlak 50 dat tegengesteld aan het eerste axiale vlak is gericht en het tweede kamerdeel 32 begrenst in het onderste dode punt van de zuiger 2.The second rod part 13 and the second plunger part 14 can move in a second chamber 30 which is divided into a first chamber part 31 with a diameter greater than the diameter of the plunger part 14, and a second chamber part 32 with a diameter adapted to that of the second plunger part 14, so that the second plunger part 14 fits sealingly into the second chamber part 32. The second plunger part 14 is provided with a first axial plane 49 on which the pressure in the first chamber part 31 of the second chamber 30 can act, and a second axial plane 50 directed opposite to the first axial plane and defining the second chamber part 32 in the bottom dead center of the piston 2.
Het arbeidsdeel 29 van het hydraulische aggregaat omvat twee drukaccumulatoren, een hoge-drukaccumulator 33 en een lage-drukaccumulator 34. De hoge-drukaccumulator 33 is bedoeld als accumulator voor werkdruk ten behoeve van een gebruiker die bij aansluiting 35 is aangesloten. De gebruiker kan bijvoorbeeld bestaan uit een wiel van een voertuig dat door de vrije-zuigermotor via het hydraulische aggregaat wordt aangedreven. De aansluiting 35 voor de gebruiker sluit aan op een afvoerleiding 36 voor het afvoeren van hydraulische vloeistof uit de tweede kamer 30 tijdens de expansieslag van de zuiger 2. Hierbij sluit een eerste afvoerkanaal 37 aan op het eerste kamerdeel 31 van de tweede kamer 30, terwijl een tweede afvoerkanaal 38 aansluit op het tweede kamerdeel 32 van de tweede kamer 30. Het eerste afvoerkanaal 37 komt uit in het tweede afvoerkanaal 38, waarbij tussen de aansluiting van het eerste afvoerkanaal 37 op het tweede afvoerkanaal 38 en het tweede kamerdeel 32 van de tweede kamer 30 een snelle terugslagklep 39 in het tweede afvoerkanaal 38 is opgenomen op een plaats dicht bij het tweede kamerdeel 32. Voorbij de aansluiting van het eerste afvoerkanaal 37 bevindt zich een tweede terugslagklep 40 in het tweede afvoerkanaal 38. Het eerste afvoerkanaal 37 en de terugslagklep 40 bezitten een lage stro-mingsweerstand, terwijl de terugslagklep 39 een snel sluitende terugslagklep is. Daartoe heeft de terugslagklep 39 bij voorkeur een sterkere veer dan de terugslagklep 40.The working unit 29 of the hydraulic unit comprises two pressure accumulators, a high-pressure accumulator 33 and a low-pressure accumulator 34. The high-pressure accumulator 33 is intended as a working pressure accumulator for a user connected to port 35. The user may, for example, consist of a wheel of a vehicle driven by the free-piston engine via the hydraulic unit. The connection 35 for the user connects to a discharge pipe 36 for draining hydraulic fluid from the second chamber 30 during the expansion stroke of the piston 2. Here, a first discharge channel 37 connects to the first chamber part 31 of the second chamber 30, while a second drain 38 connects to the second chamber part 32 of the second chamber 30. The first drain 37 opens into the second drain 38, between the connection of the first drain 37 to the second drain 38 and the second chamber part 32 of the second chamber 30 a quick check valve 39 in the second drain 38 is received at a location close to the second chamber part 32. Beyond the connection of the first drain 37 is a second check valve 40 in the second drain 38. The first drain 37 and the check valve 40 have a low flow resistance, while the check valve 39 is a fast closing check valve. For this purpose, the check valve 39 preferably has a stronger spring than the check valve 40.
De lage-drukaccumulator 34, waarop een afvoer van de gebruiker bij aansluiting 41 kan aansluiten heeft een toevoer-leiding 42 die zich splitst in een eerste toevoerkanaal 43 dat aansluit op het eerste kamerdeel 31 van de tweede kamer 30 en een tweede toevoerkanaal 44 dat in verbinding staat met het tweede kamerdeel 32 van de tweede kamer 30. Het eerste toevoerkanaal 43 bezit een terugslagklep 45 met lage stromings-weerstand en het tweede toevoerkanaal 44 bezit een snel sluitende terugslagklep 46, welke beide terugslagkleppen 45, 46 alleen een stroming van hydraulische vloeistof van de tweede kamer 30 naar de lage-drukaccumulator 34 toestaan. Een bypass leiding 47 omloopt de terugslagklep 46 in het tweede toevoerkanaal 44 en is voorzien van een twee-standen-klep 48 die normaal werkt als een terugslagklep en alleen in het geval dat de zuiger 2 door de compressiedrukaccumulator 21 naar zijn onderste dode punt moet worden gebracht als ontlastklep werkt voor het ontlasten van het tweede kamerdeel 32 van de tweede kamer 30.The low-pressure accumulator 34, to which a drain of the user can connect at connection 41, has a supply line 42 which splits into a first supply channel 43 connecting to the first chamber part 31 of the second chamber 30 and a second supply channel 44 which communicates with the second chamber portion 32 of the second chamber 30. The first supply channel 43 has a low flow resistance check valve 45 and the second supply channel 44 has a fast closing check valve 46, both check valves 45, 46 only a flow of hydraulic fluid from the second chamber 30 to the low pressure accumulator 34. A bypass line 47 bypasses the check valve 46 in the second supply channel 44 and includes a two-way valve 48 which normally functions as a check valve and only in case the piston 2 needs to be moved to its bottom dead center by the compression pressure accumulator 21. charged as a relief valve acts to relieve the second chamber portion 32 of the second chamber 30.
De werking van de in het voorgaande beschreven vrije-zuigermotor met hydraulisch aggregaat is als volgt.The operation of the free piston engine with hydraulic unit described above is as follows.
In fig. 1 is de zuiger 2 in zijn onderste dode punt dat wil zeggen in zijn eerste stand, weergegeven. In deze stand moet de compressieslag van de zuiger 2 beginnen. Hiertoe wordt de twee-standen-klep 24 naar zijn geopende stand bewogen, waarbij hydraulische vloeistof uit de drukaccumulator 21 naar de ruimte 16 in de eerste kamer 15 kan stromen. Hierbij wordt hydraulische druk op het eerste axiale vlak 17 van het eerste plunjerdeel 12 van de zuigerverlenging 10 uitgeoefend, waardoor de zuiger 2 vanuit zijn onderste dode punt beweegt. Door de vergroting van het volume van het tweede kamerdeel 32 van de tweede kamer 30 wordt hydraulische vloeistof via het tweede toevoerkanaal 44 en de terugslagklep 46 uit de lage-drukaccumulator 34 aangezogen.In fig. 1 the piston 2 is shown in its bottom dead center, that is to say in its first position. In this position, the compression stroke of the piston 2 must begin. To this end, the two-position valve 24 is moved to its open position, whereby hydraulic fluid can flow from the pressure accumulator 21 to the space 16 in the first chamber 15. Here, hydraulic pressure is exerted on the first axial plane 17 of the first plunger part 12 of the piston extension 10, whereby the piston 2 moves from its bottom dead center. Due to the increase of the volume of the second chamber part 32 of the second chamber 30, hydraulic fluid is drawn in from the low-pressure accumulator 34 via the second supply channel 44 and the non-return valve 46.
Zodra het plunjerdeel 12 van de zuigerver lenging 10 voldoende ver is bewogen (naar links in fig. 1) en derhalve de zuiger 2 een eerste deel van de compressieslag heeft gemaakt, wordt door het eerste plunjerdeel 12 het eerste verbindingska-naal 22 vrijgegeven, zodat hydraulische vloeistof door het eerste verbindingskanaal 22 met lage stromingsweerstand kan stromen naar de ruimte 16 van de eerste kamer 15 en de zuiger 2 met grote snelheid het tweede deel van de compressieslag kan maken. Inmiddels heeft ook het tweede plunjerdeel 14 het tweede kamerdeel 32 van de tweede kamer 30 verlaten en wordt hydraulische vloeistof uit de lagedruk accumulator 34 zowel via het eerste toevoerkanaal 43 als via het tweede toevoerkanaal 44 met lagere stromingsweerstand aangezogen in de tweede kamer 30.As soon as the plunger part 12 of the piston extension 10 has moved sufficiently far (to the left in Fig. 1) and therefore the piston 2 has made a first part of the compression stroke, the first plunger part 12 releases the first connecting channel 22, so that hydraulic fluid can flow through the first low flow resistance connecting channel 22 to the space 16 of the first chamber 15 and the piston 2 can make the second part of the compression stroke at high speed. In the meantime, the second plunger part 14 has also left the second chamber part 32 of the second chamber 30 and hydraulic fluid from the low-pressure accumulator 34 is drawn into the second chamber 30 with lower flow resistance both via the first supply channel 43 and via the second supply channel 44.
De regeling in het hydraulische aggregaat zal zodanig worden ingesteld, dat de zuiger 2 voldoende energie krijgt om een compressieslag van de juiste lengte te maken, teneinde de via het inlaatkanaal 6 en het verbindingskanaal 8 in de verbrandingsruimte 3 gekomen lucht voldoende te comprimeren en na inspuiting van brandstof via de verstuiver 5 een goede zelfontbranding van het brandstof-luchtmengsel te laten plaatsvinden.The regulation in the hydraulic power unit will be adjusted in such a way that the piston 2 receives enough energy to make a compression stroke of the correct length, in order to sufficiently compress the air entering the combustion space 3 via the inlet channel 6 and the connecting channel 8 and after injection of fuel via the atomizer 5 to ensure good self-ignition of the fuel-air mixture.
Tijdens de expansieslag van de zuiger 2 wordt het volume van de ruimte 16 in de eerste kamer 15 door het plun-jerdeel 12 verkleind en wordt hydraulisch vloeistof vanuit deze ruimte 16 via het eerste verbindingskanaal 22 met lage stromingsweerstand weer terug naar de drukaccumulator 21 teruggeperst. Door de lage stromingsweerstand van het eerste verbindingskanaal 22 ondervindt het eerste plunjerdeel 12 en daarmee de zuiger 2 zo weinig mogelijk weerstand. In het ar-beidsdeel 29 van het hydraulische aggregaat hebben de terugslagkleppen 45 en 46 zich aan het begin van de expansieslag gesloten en door het afnemen van het volume in de tweede kamer 30 wordt hydraulische vloeistof voornamelijk via het eerste afvoerkanaal 37 en de terugslagklep 40 naar de hogedruk accumulator 33 en/of naar de gebruiker via de aansluiting 35 gevoerd. Door de lage stromingsweerstand in het eerste afvoerkanaal 37 en in de terugslagklep 40 ondervindt ook hier de zuiger 2 weinig weerstand.During the expansion stroke of the piston 2, the volume of the space 16 in the first chamber 15 is reduced by the plunger part 12 and hydraulic fluid is forced back from this space 16 via the first connecting channel 22 with low flow resistance back to the pressure accumulator 21. Due to the low flow resistance of the first connecting channel 22, the first plunger part 12 and hence the piston 2 experiences as little resistance as possible. In the working part 29 of the hydraulic unit, the check valves 45 and 46 have closed at the beginning of the expansion stroke, and by decreasing the volume in the second chamber 30, hydraulic fluid is mainly supplied via the first discharge channel 37 and the check valve 40 to the high-pressure accumulator 33 and / or fed to the user via the connection 35. Due to the low flow resistance in the first discharge channel 37 and in the non-return valve 40, the piston 2 also experiences little resistance here.
In het tweede deel van de expansieslag, nabij het onderste dode punt van de zuiger 2 waar de snelheid van de zuiger 2 en de zuigerverlenging 10 aanzienlijk is afgenomen, wordt het eerste verbindingskanaal 22 door de omtrekswand van het eerste plunjerdeel 12 van de zuigerverlenging 10 afgesloten, waardoor hydraulische vloeistof vanuit de ruimte 16 van de eerste kamer nog slechts via het tweede verbindingskanaal 23 en de terugslagklep 26 in de tussen leiding 25 naar de drukaccumulator 21 kan worden teruggevoerd. Daar de snelheid van de zuiger 2 aanzienlijk is afgenomen is de grotere stromingsweerstand hiervan geen groot bezwaar.In the second part of the expansion stroke, near the bottom dead center of the piston 2 where the speed of the piston 2 and the piston extension 10 has decreased considerably, the first connecting channel 22 is closed by the circumferential wall of the first plunger part 12 of the piston extension 10 whereby hydraulic fluid from the space 16 of the first chamber can only be returned to the pressure accumulator 21 via the second connecting channel 23 and the non-return valve 26 in the intermediate line 25. Since the speed of the piston 2 has decreased considerably, its greater flow resistance is no great drawback.
In het arbeidsdeel 29 van het hydraulische aggregaat is nabij het eind van de expansieslag van de zuiger 2 het tweede plunjerdeel 14 in het tweede kamerdeel 32 van de tweede kamer 30 gekomen en vindt een afvoer van hydraulische vloeistof uit de tweede kamer 30 alleen nog via het tweede afvoerkanaal 38 en de terugslagkleppen 39 en 40 plaats. Het eerste kamerdeel 31 blijft op de werkdruk, daarbij gevoed door een gedeelte van de vloeistof uit het tweede kamerdeel 32 via het eerste afvoerkanaal 37.In the working part 29 of the hydraulic unit, near the end of the expansion stroke of the piston 2, the second plunger part 14 has entered the second chamber part 32 of the second chamber 30 and only finds a discharge of hydraulic fluid from the second chamber 30 via the second drain 38 and non-return valves 39 and 40. The first chamber part 31 remains at the operating pressure, being fed by part of the liquid from the second chamber part 32 via the first discharge channel 37.
De vrije-zuigermotor volgens de uitvinding is van het intermitterende type, dat wil zeggen dat wanneer de zuiger 2 in het onderste dode punt is aangekomen slechts een nieuwe compressie- en expansieslag door de zuiger 2 wordt uitgevoerd, wanneer dit nodig is omdat de gebruiker hierom vraagt of de druk in de hogedruk accumulator 33 nog niet aan zijn maximum is. Dit houdt in dat de zuiger 2 in een stand moet worden vastgehouden waarin deze klaarstaat om een nieuwe compressie-en expansieslag te maken. Hoe nauwkeuriger deze beginstand kan worden bepaald, des te nauwkeuriger de daarop volgende compressie- en expansieslag kunnen worden uitgevoerd.The free-piston engine according to the invention is of the intermittent type, that is, when the piston 2 has arrived at the bottom dead center, only a new compression and expansion stroke is performed by the piston 2, if this is necessary because of the user asks if the pressure in the high-pressure accumulator 33 is not yet at its maximum. This means that the piston 2 must be held in a position in which it is ready to make a new compression and expansion stroke. The more accurately this initial position can be determined, the more accurately the subsequent compression and expansion stroke can be performed.
Volgens de uitvinding wordt deze beginstand van de zuiger 2 in zijn onderste dode punt vastgehouden doordat de druk in het eerste kamerdeel 31 op het axiale vlak 49 van het tweede plunjerdeel 14 werkt en daarmede de gehele zuiger 2 tegenhoudt. Weliswaar staat aan het eind van de expansieslag ook nog de werkdruk op het tegengestelde axiale vlak 50 van het plunjerdeel 14, doch door een zeer geringe terugvering van de zuiger 2 neemt deze druk door expansie van de hydraulische vloeistof in het kamerdeel 32 zeer snel af tot de druk in de lage-drukaccumulator 34, waarbij zich soms zelfs de terugklep 46 opent. Deze snelle expansie van de hydraulische vloeistof in het kamerdeel 32 en de daarmede gepaard gaande drukverla-ging dient wel mogelijk gemaakt te worden door het sluiten van de terugslagklep 39, omdat anders vloeistof onder hoge druk het kamerdeel 32 in kan stromen. Derhalve dient de terugslagklep 39 van een snel sluitend type te zijn. Bij voorkeur dient daarbij ook de terugslagklep 46 snel te kunnen sluiten, omdat anders het gevaar kan bestaan dat door een onbalans in het krachtevenwicht op het plunjerdeel 14 de zuiger 2 weer naar en eventueel voorbij het onderste dode punt loopt. Op deze wijze wordt op automatische wijze de krachtenbalans in stand gehouden door zeer geringe verplaatsingen van het plunjerdeel 14. Deze bewegingen en vooral de eerste terugvering kan zo klein mogelijk worden gehouden door ten eerste de snel sluitende terugslagklep 39 en eventueel ook 46 en ten tweede door het volume van het tweede kamerdeel 32 en de daarop aansluitende kanalen 38 en 44 zo klein mogelijk te maken. Dit is bereikt door terugslagkleppen 39 en 46 zo dicht mogelijk bij de kamer te plaatsen, zoals fig. 2 toont.According to the invention, this initial position of the piston 2 is retained in its bottom dead center by the pressure in the first chamber part 31 acting on the axial plane 49 of the second plunger part 14 and thereby restraining the entire piston 2. Although at the end of the expansion stroke the working pressure is also on the opposite axial surface 50 of the plunger part 14, but due to a very small springback of the piston 2, this pressure decreases very rapidly by expansion of the hydraulic fluid in the chamber part 32 to the pressure in the low-pressure accumulator 34, sometimes even opening the back valve 46. This rapid expansion of the hydraulic fluid in the chamber part 32 and the associated pressure drop must be made possible by closing the non-return valve 39, because otherwise liquid can flow into the chamber part 32 under high pressure. Therefore, the check valve 39 should be of a fast closing type. Preferably, the non-return valve 46 should also be able to close quickly, because otherwise there may be a danger that the piston 2 will run back to and possibly beyond the bottom dead center due to an imbalance in the force equilibrium on the plunger part 14. In this way, the force balance is automatically maintained by very small displacements of the plunger part 14. These movements, and in particular the first spring-back, can be kept as small as possible by firstly the rapidly closing check valve 39 and possibly also 46 and secondly by minimize the volume of the second chamber portion 32 and the adjoining channels 38 and 44. This has been achieved by placing check valves 39 and 46 as close to the chamber as possible, as shown in Fig. 2.
De eerste terugvering is geïllustreerd in fig. 4 waar de zuigerverplaatsing nabij het onderste dode punt als func- tie van de tijd is weergegeven. Deze terugvering wordt bij voorkeur zo klein mogelijk gehouden, terwijl met voordeel deze terugvering ook onafhankelijk moet zijn van de arbeidsdruk in de hoge-drukaccumulator 33. In de uitvoering volgens fig. 1 zal dit echter niet het geval zijn, omdat de tegendruk op het tweede plunjerdeel 14 tegen het axiale vlak 49 wordt gevormd door de werkdruk van de hogedrukaccumulator 33, die variabel is, zodat ook de tegenhoudkracht op het axiale vlak 49 variabel is en bij lage werkdruk een hogere terugvering moet worden toegestaan voordat een krachtevenwicht is bereikt.The first rebound is illustrated in Figure 4 where the piston displacement near the bottom dead center is shown as a function of time. This springback is preferably kept as small as possible, while advantageously this springback must also be independent of the working pressure in the high-pressure accumulator 33. However, in the embodiment according to Fig. 1 this will not be the case, because the backpressure on the second plunger part 14 against the axial plane 49 is formed by the working pressure of the high-pressure accumulator 33, which is variable, so that the retaining force on the axial plane 49 is also variable and, at low working pressure, a higher springback must be allowed before a force balance is achieved.
Vanuit de vastgehouden stand van de zuiger 2 nabij het onderste dode punt kan de zuiger 2 weer een compressieslag beginnen door het openen van de twee-standen-klep 24, indien hierom door de gebruiker of door een te lage druk in de hogedrukaccumulator 33 wordt gevraagd. De lekklep 54 wordt daarbij direct omgeschakeld naar een afvoer tegengaande terugslagklep.From the held position of the piston 2 near the bottom dead center, the piston 2 can start a compression stroke again by opening the two-position valve 24, if requested by the user or by too low a pressure in the high-pressure accumulator 33 . The leak valve 54 is thereby directly switched to an anti-discharge check valve.
Een verder verbeterde uitvoering van de vrije-zuiger-motor met hydraulisch aggregaat volgens de onderhavige uitvinding is weergegeven in fig. 3. Daarbij hebben de qua functie overeenkomende onderdelen dezelfde verwijzingscijfers.A further improved embodiment of the free-piston engine with hydraulic aggregate according to the present invention is shown in Fig. 3. The parts corresponding in function have the same reference numerals.
Zoals in fig. 3 is te zien zijn de plunjerdelen 12 en 14 met hun bijbehorende compressiedeel 20 respectievelijk ar-beidsdeel 29 van plaats verwisseld. Daarbij is nu de eerste kamer 15 verdeeld in een eerste kamerdeel 51 met een diameter groter dan die van het eerste plunjerdeel 12 en een tweede kamerdeel 52 met een aan de diameter van het eerste plunjerdeel 12 aangepaste diameter zodat het eerste plunjerdeel nauwkeurig in het tweede kamerdeel 52 van de eerste kamer 15 past. In het getekende onderste dode punt van de zuiger 2 staat daarbij het tweede kamerdeel 52 van de eerste kamer 15 in open verbinding met de compressiedrukaccumulator 21, zodat het eerste plunjerdeel 12 bij de terugvering in het onderste dode punt naar de expansieslag van de zuiger 2 een tegenkracht ondervindt van de compressiedruk uit de accumulator 21 tegen het axiale vlak 49 van het eerste plunjerdeel 12. Daar de compressiedruk van de drukaccumulator 21 ongeveer constant is, is ook de tegendruk bij de terugvering uit het onderste dode punt althans ongeveer constant, waardoor de terugvering ongeveer constant is en onafhankelijk van de werkdruk in de hoge-drukaccumulator 33. Uiteraard dient het oppervlak 49 qua grootte aan de compressiedruk te zijn aangepast. De ruimte achter het tweede plunjerdeel 14 in de tweede kamer 30 die in verbinding staat met het tweede afvoerkanaal 37 wordt namelijk drukloos gemaakt door de verbinding met de omgeving of een lage-drukre-servoir via de twee-standen-klep 28. De werking van de vrije-zuigermotor met het hydraulische aggregaat is in deze uitvoeringsvorm verder vergelijkbaar met het uitvoeringsvoorbeeld volgens fig. 1.As can be seen in Fig. 3, the plunger parts 12 and 14 with their associated compression part 20 and work part 29, respectively, have been exchanged. The first chamber 15 is now divided into a first chamber part 51 with a diameter larger than that of the first plunger part 12 and a second chamber part 52 with a diameter adapted to the diameter of the first plunger part 12, so that the first plunger part accurately in the second chamber part 52 from the first chamber 15 fits. In the lower dead center of the piston 2 shown, the second chamber part 52 of the first chamber 15 is in open communication with the compression pressure accumulator 21, so that the first plunger part 12, when springing back into the lower dead center to the expansion stroke of the piston 2, is subjected to the counterpressure of the compression pressure from the accumulator 21 against the axial plane 49 of the first plunger part 12. Since the compression pressure of the pressure accumulator 21 is approximately constant, the back pressure during the spring-back from the bottom dead center is also at least approximately constant, so that the spring-back is approximately constant and independent of the operating pressure in the high pressure accumulator 33. Obviously, the surface 49 should be sized in size to the compression pressure. Namely, the space behind the second plunger part 14 in the second chamber 30 which communicates with the second discharge channel 37 is depressurized by connection to the environment or a low pressure reservoir via the two-position valve 28. The operation of the free-piston engine with the hydraulic unit is further comparable in this embodiment to the exemplary embodiment according to Fig. 1.
In fig. 2 is nog te zien dat aan het huis van de cilinder 1 een sensor 53 is bevestigd, die kan samenwerken met een aan de zuiger 2 of aan de plunjervormige verlenging 10 aangebracht contraorgaan. Deze sensor 53 kan waarnemen of de zuiger 2 een voldoende expansieslag heeft gemaakt en geen ,,misfiring,, is opgetreden. In dat laatste geval dienen klep 28 en 48 te worden bediend voor het hydraulisch afmaken van de expansieslag. Volgens de uitvinding zijn de sensor 53 en het niet-weergegeven contraorgaan nu zodanig geplaatst dat de sensor pas een voldoende slag constateert indien de eerste plun-jer 12 voldoende ver is bewogen om ook na terugvering in het onderste dode punt het verbindingskanaal 22 niet in verbinding te brengen met de ruimte 16. Hierdoor kan niet onverwacht na de terugvering onbedoeld een compressieslag worden begonnen.In fig. 2 it can be seen that a sensor 53 is mounted on the housing of the cylinder 1, which can cooperate with a counter member arranged on the piston 2 or on the plunger-shaped extension 10. This sensor 53 can detect whether the piston 2 has made a sufficient expansion stroke and no misfiring has occurred. In the latter case, valves 28 and 48 must be operated for the hydraulic completion of the expansion stroke. According to the invention, the sensor 53 and the counter member (not shown) are now placed in such a way that the sensor only detects a sufficient stroke if the first plunger 12 has moved sufficiently far that the connecting channel 22 will not be connected even after rebounding in the bottom dead center. with the space 16. As a result, a compression stroke cannot be accidentally started after the springback.
Claims (7)
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL9101931A NL9101931A (en) | 1991-11-19 | 1991-11-19 | FREE-PISTON MOTOR WITH HYDRAULIC AGGREGATE. |
| US08/244,150 US5556262A (en) | 1991-11-19 | 1992-11-19 | Free-piston engine having a fluid energy unit |
| DE69217245T DE69217245T2 (en) | 1991-11-19 | 1992-11-19 | FREE PISTON MACHINE WITH FLUIDUM ENERGY SYSTEM |
| EP93900463A EP0614508B1 (en) | 1991-11-19 | 1992-11-19 | Free-piston engine having a fluid energy unit |
| PCT/NL1992/000209 WO1993010342A1 (en) | 1991-11-19 | 1992-11-19 | Free-piston engine having a fluid energy unit |
| JP50917293A JP3382617B2 (en) | 1991-11-19 | 1992-11-19 | Free piston engine with fluid energy device |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL9101931 | 1991-11-19 | ||
| NL9101931A NL9101931A (en) | 1991-11-19 | 1991-11-19 | FREE-PISTON MOTOR WITH HYDRAULIC AGGREGATE. |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NL9101931A true NL9101931A (en) | 1993-06-16 |
Family
ID=19859935
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NL9101931A NL9101931A (en) | 1991-11-19 | 1991-11-19 | FREE-PISTON MOTOR WITH HYDRAULIC AGGREGATE. |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5556262A (en) |
| EP (1) | EP0614508B1 (en) |
| JP (1) | JP3382617B2 (en) |
| DE (1) | DE69217245T2 (en) |
| NL (1) | NL9101931A (en) |
| WO (1) | WO1993010342A1 (en) |
Families Citing this family (48)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5537820A (en) * | 1994-06-27 | 1996-07-23 | Sunpower, Inc. | Free piston end position limiter |
| NL9401232A (en) * | 1994-07-27 | 1996-03-01 | Innas Free Piston Bv | Hydraulic switching valve, as well as a free piston motor provided with it. |
| NL9401231A (en) * | 1994-07-27 | 1996-03-01 | Innas Free Piston Bv | Free piston motor. |
| AU5163896A (en) * | 1995-04-10 | 1996-10-30 | T. Potma Beheer B.V. | Operation and control of a free piston aggregate |
| NL1000479C2 (en) * | 1995-06-01 | 1996-12-03 | Potma Beheer B V T | Device for generating fast movement for controlling free piston aggregate in particular |
| US5785505A (en) * | 1996-10-21 | 1998-07-28 | Caterpillar Inc. | Integral fluid pump and internal combustion engine |
| US5934245A (en) * | 1997-11-19 | 1999-08-10 | Caterpillar Inc. | Two cycle engine having a mono-valve integrated with a fuel injector |
| DE19906958C1 (en) * | 1999-02-19 | 2000-03-30 | Norbert Petzold | Conversion of thermal energy into mechanical energy uses environmental heat or solar rays to heat the working medium while a hydraulic pressure takes the medium at least partially to and from the containers |
| US6152091A (en) * | 1999-02-22 | 2000-11-28 | Caterpillar Inc. | Method of operating a free piston internal combustion engine with a variable pressure hydraulic fluid output |
| US6314924B1 (en) * | 1999-02-22 | 2001-11-13 | Caterpillar Inc. | Method of operating a free piston internal combustion engine with a short bore/stroke ratio |
| US6206656B1 (en) * | 1999-02-22 | 2001-03-27 | Caterpillar Inc. | Method of operating a free piston internal combustion engine with high pressure hydraulic fluid upon misfire or initial start-up |
| US6269783B1 (en) | 1999-02-22 | 2001-08-07 | Caterpillar Inc. | Free piston internal combustion engine with pulse compression |
| US6205961B1 (en) * | 1999-02-22 | 2001-03-27 | Caterpillar Inc. | Free piston internal combustion engine with piston head functioning as a bearing |
| US6158401A (en) * | 1999-02-24 | 2000-12-12 | Caterpillar Inc. | Method of operating a free piston internal combustion engine with pulse compression |
| US6406271B1 (en) | 1999-05-06 | 2002-06-18 | Ingo Valentin | Swashplate type axial-piston pump |
| US6293231B1 (en) | 1999-09-29 | 2001-09-25 | Ingo Valentin | Free-piston internal combustion engine |
| DE10026728A1 (en) * | 1999-11-24 | 2001-05-31 | Mannesmann Rexroth Ag | Free piston motor for converting energy from petrol/oil into hydraulic energy has control piston to determine changeover from high pressure and low pressure reservoirs |
| US6541875B1 (en) | 2000-05-17 | 2003-04-01 | Caterpillar Inc | Free piston engine with electrical power output |
| WO2001088352A1 (en) * | 2000-05-19 | 2001-11-22 | Mannesmann Rexroth Ag | Free piston motor |
| DE10120196A1 (en) * | 2000-05-19 | 2001-11-22 | Mannesmann Rexroth Ag | Free piston engine has engine piston driven by staged hydraulic piston, section of which with lesser diameter is arranged in work cylinder and section with greater diameter in compression cylinder |
| US6551076B2 (en) * | 2000-12-15 | 2003-04-22 | Jim L. Boulware | Fuel/hydraulic engine system |
| DE10249523C5 (en) * | 2002-10-23 | 2015-12-24 | Minibooster Hydraulics A/S | booster |
| WO2004058550A2 (en) * | 2002-12-16 | 2004-07-15 | Walker Frank H | Hydraulic regenerative braking system for a vehicle |
| US7011051B2 (en) * | 2003-08-08 | 2006-03-14 | Grigoriy Epshteyn | Hybrid two cycle engine, compressor and pump, and method of operation |
| US6953010B1 (en) | 2004-05-25 | 2005-10-11 | Ford Global Technologies, Llc | Opposed piston opposed cylinder free piston engine |
| US6973898B1 (en) | 2004-06-28 | 2005-12-13 | Ford Global Technologies, Llc | Piston stopper for a free piston engine |
| US6941904B1 (en) | 2004-06-28 | 2005-09-13 | Ford Global Technologies, Llc | Air scavenging for an opposed piston opposed cylinder free piston engine |
| WO2006066156A2 (en) * | 2004-12-17 | 2006-06-22 | Walker Frank H | Hydraulic regenerative braking system and method for a vehicle |
| US7373870B2 (en) * | 2005-04-20 | 2008-05-20 | Grigoriy Epshteyn | Universal hybrid engine, compressor and pump, and method of operation |
| WO2006122241A2 (en) * | 2005-05-11 | 2006-11-16 | Walker Frank H | Hydraulic regenerative braking system for a vehicle |
| DE102005032843A1 (en) * | 2005-07-14 | 2007-01-25 | Robert Bosch Gmbh | Ammonia producer, vehicle and process for the production of ammonia |
| US7574859B2 (en) * | 2006-03-10 | 2009-08-18 | Grigoriy Epshteyn | Monocylindrical hybrid two-cycle engine, compressor and pump, and method of operation |
| US7757800B2 (en) * | 2006-12-12 | 2010-07-20 | Grigoriy Epshteyn | Monocylindrical hybrid powertrain and method of operation |
| US8162621B2 (en) * | 2007-02-12 | 2012-04-24 | Walker Frank H | Hydraulic machine arrangement |
| WO2008100953A1 (en) * | 2007-02-12 | 2008-08-21 | Walker Frank H | Hydraulic machine arrangement |
| US20090032317A1 (en) * | 2007-07-30 | 2009-02-05 | Grigoriy Epshteyn | Superefficient hydraulic hybrid powertrain and method of operation |
| DE102007044491A1 (en) * | 2007-09-18 | 2009-03-19 | Robert Bosch Gmbh | hybrid drive |
| US8449270B2 (en) * | 2008-04-02 | 2013-05-28 | Frank Michael Washko | Hydraulic powertrain system |
| US8596230B2 (en) | 2009-10-12 | 2013-12-03 | Sturman Digital Systems, Llc | Hydraulic internal combustion engines |
| CN101713373B (en) * | 2009-12-07 | 2012-09-05 | 浙江大学 | Four-stroke hydraulic free piston engine with variable stroke |
| CN101892942B (en) * | 2010-06-01 | 2013-09-04 | 浙江大学 | Single piston hydraulic free-piston engine capable of reducing pumping flow pulsation |
| US8887690B1 (en) | 2010-07-12 | 2014-11-18 | Sturman Digital Systems, Llc | Ammonia fueled mobile and stationary systems and methods |
| US9206738B2 (en) | 2011-06-20 | 2015-12-08 | Sturman Digital Systems, Llc | Free piston engines with single hydraulic piston actuator and methods |
| US9464569B2 (en) | 2011-07-29 | 2016-10-11 | Sturman Digital Systems, Llc | Digital hydraulic opposed free piston engines and methods |
| CN102661237B (en) * | 2012-05-15 | 2014-10-15 | 北京理工大学 | Semiautomatic flow distribution type hydraulic free piston engine |
| US20140202150A1 (en) * | 2013-01-24 | 2014-07-24 | Ingo Valentin | Reciprocating Exhaust Mechanism for Energy Recuperation and Gas Recirculation |
| CN104329164B (en) * | 2014-10-17 | 2017-02-22 | 华侨大学 | Free piston engine |
| CN113685265B (en) * | 2021-08-26 | 2022-07-05 | 北京理工大学 | A miniature linear scavenging device |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR1346877A (en) * | 1963-02-12 | 1963-12-20 | Hydraulic pump with free piston motor | |
| US3216651A (en) * | 1963-07-01 | 1965-11-09 | Battelle Development Corp | Seal |
| NL160632C (en) * | 1968-10-08 | 1979-11-15 | Ir Theodorus Gerhardus Potma | FREE PISTON PUMP INSTALLATION. |
| GB1372809A (en) * | 1973-04-04 | 1974-11-06 | Priestman Bros Ltd | Hydraulic ram circuit |
| GB1589919A (en) * | 1976-12-18 | 1981-05-20 | Samco Strong Ltd | Presses |
| NL182162C (en) * | 1977-01-10 | 1988-01-18 | Hydraudyne Bv | DEVICE FOR HYDRAULIC OR PNEUMATIC DRIVING AND BRAKING OF A TOOL. |
| US4307999A (en) * | 1979-06-25 | 1981-12-29 | Pneumo Corporation | Free piston engine pump including variable energy rate and acceleration-deceleration controls |
| US4705460A (en) * | 1985-02-26 | 1987-11-10 | Anton Braun | Bounce chambers for multi-cylinder linear engine compressors |
| NL8601931A (en) * | 1986-07-25 | 1988-02-16 | Rotterdamsche Droogdok Mij | FREE-PISTON MOTOR WITH HYDRAULIC OR PNEUMATIC ENERGY TRANSFER. |
-
1991
- 1991-11-19 NL NL9101931A patent/NL9101931A/en not_active Application Discontinuation
-
1992
- 1992-11-19 EP EP93900463A patent/EP0614508B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1992-11-19 WO PCT/NL1992/000209 patent/WO1993010342A1/en active IP Right Grant
- 1992-11-19 US US08/244,150 patent/US5556262A/en not_active Expired - Fee Related
- 1992-11-19 JP JP50917293A patent/JP3382617B2/en not_active Expired - Fee Related
- 1992-11-19 DE DE69217245T patent/DE69217245T2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO1993010342A1 (en) | 1993-05-27 |
| EP0614508A1 (en) | 1994-09-14 |
| EP0614508B1 (en) | 1997-01-29 |
| DE69217245D1 (en) | 1997-03-13 |
| JPH07501120A (en) | 1995-02-02 |
| US5556262A (en) | 1996-09-17 |
| JP3382617B2 (en) | 2003-03-04 |
| DE69217245T2 (en) | 1997-08-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| NL9101931A (en) | FREE-PISTON MOTOR WITH HYDRAULIC AGGREGATE. | |
| US6931845B2 (en) | Free piston engine | |
| NL9101933A (en) | FREE PISTON MOTOR WITH FLUID PRESSURE AGGREGATE. | |
| US7677872B2 (en) | Low back-flow pulsation fuel injection pump | |
| US4187808A (en) | Engine having a variable compression ratio | |
| JP4255829B2 (en) | Fully controlled free piston engine | |
| US4599861A (en) | Internal combustion hydraulic engine | |
| US6863507B1 (en) | Generic free-piston engine with transformer valve assembly for reducing throttling losses | |
| US3853100A (en) | Free piston engine with antiknock means | |
| US3689205A (en) | Pump-and-nozzle assembly for injecting fuel into internal combustion engines | |
| US8151691B2 (en) | Variable compression ratio piston with rate-sensitive response | |
| NL9101934A (en) | FREE PISTON MOTOR WITH FLUID PRESSURE AGGREGATE. | |
| NL9401231A (en) | Free piston motor. | |
| US5522358A (en) | Fluid controlling system for an engine | |
| US3841797A (en) | Power units | |
| KR100978035B1 (en) | Exhaust valve actuator for large two-stroke diesel engines | |
| US4087205A (en) | Free-piston engine-pump unit | |
| CN1011525B (en) | Fuel injection pump for internal combustion engine | |
| US6463895B2 (en) | Free piston internal combustion engine with pulse compression | |
| US6152091A (en) | Method of operating a free piston internal combustion engine with a variable pressure hydraulic fluid output | |
| CN108019278B (en) | Connecting rod with a closed component group for length adjustment | |
| JP2003524727A (en) | Free piston engine | |
| SE9503281L (en) | Combustion engine with variable geometric compression ratio | |
| JP4751000B2 (en) | Free piston engine | |
| KR20070092630A (en) | Apparatus for controlling a connection in which two units which can be pressurized by the pressure medium source into the pressure medium are displaced sequentially |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A1B | A search report has been drawn up | ||
| BV | The patent application has lapsed |